本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能自動海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

就人均占有量來說，中國在水資源方面是一個(gè)窮國。據(jù)測算，我國人均占有水量只居世界的第108位。我國海岸線長，一些島嶼和沿海鹽堿地區(qū)以及內(nèi)陸苦咸水地區(qū)均屬缺乏淡水的地區(qū)。這些地區(qū)的人們由于長期飲用不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的水，產(chǎn)生了各種病癥，直接影響著他們的身體健康和當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，解決淡水供應(yīng)不足是我國面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題。

為了增大淡水的供應(yīng)，除了采用常規(guī)的措施，比如就近引水或跨流域引水之外，一條有利的途徑是就近進(jìn)行海水或苦咸水的淡化，特別是對于那些用水量分散而且偏遠(yuǎn)的地區(qū)更適宜用此方法。

對海水或苦咸水進(jìn)行淡化的方法很多，但常規(guī)的方法，如蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法以及冷凍法等，都要消耗大量的燃料或電力。

據(jù)報(bào)道，截至1990年，全世界已安裝的海水淡化裝置的產(chǎn)水能力為13,000,000立方米／天。到2000年，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)翻了一倍。淡化水的迅速增加，就會產(chǎn)生一系列的問題，其中最突出的就是能源的消耗問題。據(jù)估計(jì)，每天生產(chǎn)13,000,000立方米的淡化水，每年需要消耗原油1.3億噸。即使人們支付得起這筆燃料的費(fèi)用，但地球的溫室效應(yīng)、空氣污染等也告示人們必須謹(jǐn)慎從事。因此，尋求用太陽能來進(jìn)行海水淡化，必將受到人們的青瞇。

人類早期利用太陽能進(jìn)行海水淡化，主要是利用太陽能進(jìn)行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。早期的太陽能蒸餾器由于水產(chǎn)量低，初期成本高，因而在很長一段時(shí)間里受到人們的冷落。第一次世界大戰(zhàn)之后，太陽能蒸餾器再次引起了人們極大的興趣。當(dāng)時(shí)不少新裝置被研制出來，比如頂棚式、傾斜幕芯式、傾斜盤式以及充氣式太陽能蒸餾器等等，為當(dāng)時(shí)的海上救護(hù)以及人民的生活用水解決了很大問題。

首先是可獨(dú)立運(yùn)行，不受蒸汽、電力等條件限制，無污染、低能耗，運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠，不消耗石油、天然氣、煤炭等常規(guī)能源，對能源緊缺、環(huán)保要求高的地區(qū)有很大應(yīng)用價(jià)值；其次是生產(chǎn)規(guī)?？捎袡C(jī)組合，適應(yīng)性好，投資相對較少，產(chǎn)水成本低，具備淡水供應(yīng)市場的競爭力。人類早期利用太陽能進(jìn)行海水淡化，主要是利用太陽能進(jìn)行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統(tǒng)被動式太陽能蒸餾系統(tǒng)的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的應(yīng)用有了近150年的歷史。由于它結(jié)構(gòu)簡單、取材方便，至今仍被廣泛采用。目前對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中于材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統(tǒng)動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，將太陽能采集與脫鹽工藝兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合是一種可持續(xù)發(fā)展的海水淡化技術(shù)。太陽能海水淡化技術(shù)由于不消耗常規(guī)能源、無污染、所得淡水純度高等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到人們重視。而太陽能海水淡化一般工作溫度低，產(chǎn)水量不高，因此充分利用太陽能是太陽能海水淡化的首要任務(wù)，另外，海水汽化效率提升也是一個(gè)技術(shù)瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供了一種太陽能自動海水淡化裝置，來充分利用太陽能是太陽能海水淡化。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種太陽能自動海水淡化裝置，包括太陽能汽化管、水蒸氣分管段、水蒸氣總管、海水隔斷板、長方體水箱、內(nèi)隔板、導(dǎo)氣管、太陽能板、熱海水傳入管、冷凝換熱箱、冷凝液化箱、提升水管、流動海水冷凝管、太陽能水泵、抽氣管、太陽能抽氣泵、純凈水收集管和儲水桶，所述長方體水箱的頂部的四周邊緣設(shè)置有所述海水隔斷板，在所述海水隔斷板的內(nèi)部設(shè)置有有豎直設(shè)置的太陽能汽化管，所述太陽能汽化管下端通過設(shè)置在所述長方體水箱頂部的升水孔與所述長方體分水箱相連接，在所述太陽能汽化管的上端通過所述水蒸氣分管段與所述水蒸氣總管相連接；所述冷凝換熱箱設(shè)置在所述海水隔斷板的外側(cè)，所述冷凝換熱箱的上部與外部與海水相通；所述冷凝換熱箱的中上部設(shè)置有所述冷凝液化箱；所述冷凝液化箱內(nèi)設(shè)置有所述流動海水冷凝管，所述流動海水冷凝管與所述冷凝換熱箱上下部的海水相；在冷凝換熱箱下端設(shè)置有與長方體水箱相連接的所述熱海水傳入管；所述冷凝液化箱在水平的一端通過所述導(dǎo)氣管與所述水蒸氣總管相連接，所述冷凝液化箱在水平的另一端通過所述抽氣管與外部的所述太陽能抽氣泵相連接；在所述冷凝換熱箱的頂部設(shè)置有所述太陽能板，所述太陽能板發(fā)電供所述太陽能抽氣泵使用；所述冷凝液化箱的底部通過所述純凈水收集管與所述儲水桶相連接，所述儲水桶通過所述提升水管與所述太陽能水泵相連接，在所述儲水桶的頂部也設(shè)置有所述太陽能板。

進(jìn)一步的，所述長方體水箱由外壁板圍成，所述長方體水箱的內(nèi)部豎直的設(shè)置有所述內(nèi)隔板，構(gòu)成若干個(gè)單元長方體分水箱，相鄰的單元長方體分水箱之間的內(nèi)隔板的中上部開設(shè)過水孔。

進(jìn)一步的，太陽能汽化管為圓柱體，

進(jìn)一步的，所述太陽能汽化管(1)為真空玻璃管，高度為0.5米-2米，直徑為50-200mm。

本發(fā)明的有益效果：

能夠充分利用太陽能，利用海面水充分吸收太陽能，并進(jìn)入到冷凝換熱箱，在冷凝換熱箱內(nèi)流動的過程中，充分與水蒸氣熱量交換，保證了能量的多次利用。在太陽能汽化管內(nèi)汽化過程中，一系列的構(gòu)造減少海水的過度流動，并減少能量損失。另外，為了提高水蒸氣的揮發(fā)速度，在冷凝液化箱設(shè)置太陽能抽氣泵，保持一定負(fù)壓，使水蒸氣的產(chǎn)生速度顯著提升。且所有動力均采用太陽能，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明中作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明太陽能自動海水淡化裝置示意圖；

圖中：1為太陽能汽化管；2為水蒸氣分管段；3為水蒸氣總管；4為海水隔斷板；5為外壁板；6為內(nèi)隔板；7為海水；8為液面；9為導(dǎo)氣管；10為太陽能板；11為熱海水傳入管；12為冷凝換熱箱；13為換熱后的水；14為冷凝液化箱；15為液化純凈水；16為提升水管；17為流動海水冷凝管；18為水泵；19為抽氣管；20為抽氣泵；21為純凈水收集管；22為儲水桶；23為過水孔；24為升水孔。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

一種太陽能自動海水淡化裝置，如圖1所示，主要由太陽能汽化管1、水蒸氣分管段2、水蒸氣總管3、海水隔斷板4、外壁板5、內(nèi)隔板6、海水7、液面8、導(dǎo)氣管9、太陽能板10、熱海水傳入管11、冷凝換熱箱12、換熱后的水13、冷凝液化箱14、液化純凈水15、提升水管16、流動海水冷凝管17、太陽能水泵18、抽氣管19、太陽能抽氣泵20、純凈水收集管21、儲水桶22、過水孔23和升水孔24等構(gòu)成；

外壁板5圍成長方體水箱，寬度為高度的3-10倍，長度為寬度的1-3倍，在長方體水箱的內(nèi)部豎直的設(shè)置有內(nèi)隔板6，內(nèi)隔板6構(gòu)成若干個(gè)小的長方體分水箱，相鄰的長方體分水箱之間的內(nèi)隔板6的中上部開設(shè)過水孔23；

長方體水箱的頂部的四周邊緣為海水隔斷板4，將海水與內(nèi)部空間隔斷，在內(nèi)部為橫縱成排的太陽能汽化管1下端通過升水孔24與長方體分水箱相連接，太陽能汽化管1為圓柱體，其頂部與整個(gè)裝置漂浮在海面上的海水液面8高度相同，在太陽能汽化管1頂部分別與水蒸氣分管段2相連接，水蒸氣分管段2均與水蒸氣總管3相連接；

冷凝換熱箱12設(shè)置在海水隔斷板的外側(cè)，為偏平的長方體水箱，上部與外部海水相通；在冷凝換熱箱12的中上部設(shè)置有冷凝液化箱14，冷凝液化箱14水平橫截面與冷凝換熱箱12盛裝海水，高度均分別為四分之一冷凝換熱箱12的高度；冷凝液化箱14內(nèi)設(shè)置有流動海水冷凝管17，流動海水冷凝管17與冷凝換熱箱12上下部的海水相連接；在冷凝換熱箱12下部設(shè)置熱海水傳入管11與長方體水箱相連接；冷凝液化箱14在水平的一端通過導(dǎo)氣管9與水蒸氣總管3相連接，冷凝液化箱14在水平的另一端采用抽氣管19與外部的太陽能抽氣泵20相連接；在冷凝換熱箱12的頂部設(shè)置有太陽能板10，太陽能板10發(fā)電供太陽能抽氣泵20使用；

在冷凝液化箱14的底部產(chǎn)生液化純凈水15，冷凝液化箱14的底部通過純凈水收集管21與儲水桶22相連接，儲水桶22通過提升水管16與太陽能水泵18相連接，在儲水桶22的頂部設(shè)置太陽能板10，太陽能板10為太陽能水泵18提供電源；

太陽能汽化管1吸收太陽能，溫度升高并在其頂部汽化成水蒸氣，水蒸氣通過水蒸氣分管段2進(jìn)入水蒸氣總管3，并通過導(dǎo)氣管9進(jìn)入到冷凝液化箱14，水蒸氣在流動海水冷凝管17與內(nèi)部的海水交換能量，冷凝成液化純凈水15，液化純凈水15通過純凈水收集管21進(jìn)入到儲水桶22中，太陽能水泵18利用太陽能通過提升水管16將液化純凈水15提升后使用；

為了提升效率，海水進(jìn)入到太陽能汽化管1前的各個(gè)環(huán)節(jié)，均充分利用太陽能，使太陽能損失最少，并形成良好的溫度梯度；表面的海水吸收太陽能，溫度提升并進(jìn)入冷凝換熱箱12上部，在冷凝換熱箱12上部到下部的過程中，在流動海水冷凝管17與冷凝液化箱14通過的水蒸氣交換熱量，溫度再次提升；升溫后的海水進(jìn)入到長方體分水箱，采用分艙設(shè)計(jì)，減少內(nèi)部海水流動，海水在長方體分水箱的中上部流動，減少熱量損失；升溫后的海水進(jìn)入到太陽能汽化管1，太陽能汽化管1為細(xì)高管，在頂部揮發(fā)成水蒸氣，在太陽能汽化管1從下至上溫度不斷升高；

另外，為了提高水蒸氣的揮發(fā)速度，在冷凝液化箱14設(shè)置太陽能抽氣泵(20)，使水蒸氣分管段2、水蒸氣總管3、導(dǎo)氣管9和冷凝液化箱14保持一定負(fù)壓，使水蒸氣的產(chǎn)生速度顯著提升。

太陽能汽化管1為真空玻璃管，高度為0.5米-2米，直徑為50-200mm。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。